2006年經(jīng)教育部批準(zhǔn)，上海學(xué)院在“天文資料分析與估算化學(xué)國家專業(yè)實驗室”的基礎(chǔ)上成立“現(xiàn)代天文學(xué)與天體化學(xué)教育部重點實驗室”，推動天體化學(xué)學(xué)科、天體測量與天熱科學(xué)科學(xué)研究的交叉、滲透和發(fā)展，產(chǎn)生了一支實力雄厚的學(xué)術(shù)隊伍，科學(xué)研究取得重要突破和進展，服務(wù)于國民經(jīng)濟和國防建設(shè)。 2009年通過了教育部組織專家的初步驗收，即將成立“現(xiàn)代天文學(xué)與天體化學(xué)教育部重點實驗室”。 是目前國外高校唯一的天文學(xué)課程教育部重點實驗室，是我國天文學(xué)科學(xué)研究、人才培養(yǎng)和學(xué)術(shù)交流的重要基地。 在2015年數(shù)學(xué)與科學(xué)領(lǐng)域教育部重點實驗室評估中被評為“優(yōu)秀”。
實驗室研究方向的總體考慮是根據(jù)當(dāng)代天文學(xué)和天體化學(xué)的發(fā)展趨勢，結(jié)合國家科技發(fā)展規(guī)劃天文學(xué)和天體物理學(xué)發(fā)展歷史，開展天文學(xué)基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究重大前沿問題的研究。 在天體化學(xué)研究方向，瞄準(zhǔn)學(xué)科發(fā)展前沿，積極參與國際合作與競爭，承擔(dān)國家和省級重要科研項目，從事具有重大科學(xué)意義的研究工作，獲得原創(chuàng)性科研成果，增強國際競爭力。 在天熱與天體測量研究方向，立足本學(xué)科基礎(chǔ)研究，一方面以國家發(fā)展目標(biāo)為導(dǎo)向，承擔(dān)航天與國防科研項目； 另一方面，加強與天體化學(xué)的交叉融合，發(fā)展系外行星系統(tǒng)和高精度天體測量等新興學(xué)科。
根據(jù)北京大學(xué)現(xiàn)有的特色和基礎(chǔ)，包括研究積累、人才優(yōu)勢和設(shè)備條件，實驗室的主要研究方向確定為：（1）高能天體化學(xué)，（2）太陽活動區(qū)化學(xué)， （3）天體化學(xué)與宇宙學(xué)，（4）非線性天熱、行星系統(tǒng)生成與演化，（5）天體測量與天文參考系統(tǒng)，（6）深空探測與航天器動力學(xué)等。
實驗室目前擁有一支學(xué)科分布均衡、年齡結(jié)構(gòu)合理的人才梯隊。 總體規(guī)模58人，其中常任會員46人，流動人員12人，博士學(xué)位獲得者51人。 綜合實力在國外同類學(xué)科中名列前茅。 其中中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授4人，長江學(xué)者特聘院士3人，國家杰出青年基金獲得者7人，教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才7人，中組部3人，國家優(yōu)秀青年基金獲得者2人，江蘇省杰出青年基金獲得者2人。 實驗室中青年骨干組成的研究團隊榮獲首屆國家自然科學(xué)基金天文學(xué)創(chuàng)新群體基金。
實驗室承擔(dān)了多項國家和省部級科研任務(wù)，包括“973計劃”及其子項目、國家自然科學(xué)基金杰出青年基金項目、杰出青年基金項目、重點項目等，具有近五年平均每年資助1500億元。 在致密星化學(xué)、伽馬射線爆發(fā)機制、太陽活動機制、銀河系結(jié)構(gòu)、系外行星生成與探測等領(lǐng)域取得重要科學(xué)成果。 近10年獲國家自然科學(xué)獎二等獎2項天文學(xué)和天體物理學(xué)發(fā)展歷史，教育部自然科學(xué)獎銀獎5項，二等獎2項。
實驗室依托上海大學(xué)天體化學(xué)、天體測量學(xué)和天熱科學(xué)兩個國家重點學(xué)科。 天文學(xué)專業(yè)被評為國家一級重點學(xué)科，也是教育部特色專業(yè)、湖南省特色專業(yè)。
實驗室是本學(xué)科高層次科研人才的重要培養(yǎng)基地和“天文學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)研究和教學(xué)人才培養(yǎng)基地”。 每年招收約50名本科生和20名研究生，是國外最大的天文專科生培養(yǎng)單位。
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